Nataliya Lavrentyeva 08 января 2008 23:44:55

АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ ПО СОДЕРЖАНИЮ В НЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (СВИНЕЦ, РТУТЬ, МЕДЬ, ЦИНК)
Автор: Кузнецов Антон Александрович. Россия, город Липецк, МОУ СОШ № 33, 11 класс.
Научный руководитель: учитель химии первой квалификационной категории
Грацианова Елена Александровна МОУ СОШ №33 г. Липецка
Почвы крупных городе) и промышленных зон представляют собой, как правило, искусственные образования («урбаноземы»). Именно к таким почвам можно отнести свободные почвы города Липецка.
Загрязнение почвы — привнесение и возникновение в почве новых, обычно нехарактерных для неё физических, химических или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов.
Выделяют несколько типов загрязнения почв, среди которых следует отметить физическое, химическое, микробное (биологическое), механическое
Актуальность выбранной темы определяется наличием в городе Липецке всех компонентов техносферы, которые являются источниками химического загрязнения (деятельность тепловых электростанций, черная металлургия, предприятия по добыче и производству строительных материалов, разветвленная сеть автотранспорта) и высокой токсичностью тяжелых металлов даже при низких концентрациях (незначительных отклонениях от норм ПДК).
Объект исследования: почва в Октябрьском округе города Липецка, по улице Краснозаводская, 8 на территории МОУ СОШ № 10 и примыкающей к ней территории. Предмет исследования: количественное содержание свинца, цинка, меди,ртути в почве.
Гипотеза: содержание тяжелых металлов в почвенных образцах пробных площадок исследуемого объекта различно и превышает нормы ПДК.
Цель: определение количественного содержания тяжелых металлов в почве исследуемого объекта и выявление степени её загрязнения.
Достижение поставленной цели требовало решения ряда задач: 1) выявление роли почв в городских экосистемах; 2) определение основных источников загрязнения почв в городских экосистемах; 3) выявление особенностей и опасности химических загрязнений почв (в частности тяжелыми металлами); 4) проведение необходимых практических исследований состояния почв (определение содержания свинца, цинка, ртути, меди); 5) обработка результатов практического этапа исследования;
Методы и приемы исследования: 1) изучение специальной литературы позволило выявить значение почв городских экосистем и опасности их загрязнения; 2) отбор проб методом конверта позволил собрать образцы почв для химического анализа; 3) освоение методик определения количественного содержания анализируемых показателей в пробах с разных площадок (определение подвижного цинка в почвах по Крупскому и Александровой в модификации ЦИНАО и другие). Точечные пробы были отобраны на пробных площадках на глубине 0 - 20 см от поверхности земли и усреднены, так как именно верхний горизонт почвы загрязнен тяжелыми металлами. Для большей достоверности результатов пробы формировались путем отбора по «конверту» пяти навесок с квадратной площадки 5x5 м, с таким расчетом, что каждая проба представляет собой часть почвы типичной для слоев данного типа почвы.
Определение валовой и подвижной форм свинца, меди, цинка в образцах почв пробных площадок по Крупскому и Александровой в модификации ЦИНАО:
1. Пробоподготовка. 2. Взятие навески массой 5 г. 3. Добавляем буферный раствор (аммиак - 75 мл, уксусная кислота - 108 мл на 1 литр) массой 50г в навеску. 4. Суспензию взбалтываем на ротаторе 60 минут. 5. Фильтруем. 6. Фильтрат помещаем в атомно - абсорционный спектрофотометр «Квант» и определяем количественное содержание свинца на длине волны 283,3 нм, меди - на 324,7 нм, цинка - 213,9 нм. Результат выдается автоматически.
Определение валовой формы ртути по методике, приведенной в ГОСТ 26927 - 86 и методических рекомендациях № 4096 - 86, утвержденных Минздравом СССР 14.04.86г:
1. Пробу почвы массой 1 г помещаем во фторопластовый стаканчик. 2. Добавляем 3 см концентрированной азотной кислоты. 3. Помещаем в автоклав, который нагреваем в муфельной печи при температуре 180 - 190°С в течение 60 минут. 4. После охлаждения пробу помещаем в колбу объемом 100 см3 и доводим дистиллированной водой до метки. Полученный раствор - минерализат.
5. Минерализат помещаем в пробирку с барбатером. 6. Результат выдается автоматически на табло анализатора ртути «Юлия - 2».
Оценка уровня химического загрязнения проведена по коэффициенту концентрации химического вещества (Кс), который определяется отнесением его реального содержания в почве (С) к ПДК (ОДК): IQ = С/СПдк.
Статистическая обработка результатов показала:
1. Максимальные значения валового содержания в почве: ртути, свинца, меди,
не превышает ОДК этих веществ в почве, коэффициенты концентрации химического
вещества меньше единицы.
2. Максимальные значения валового содержания в почве цинка превышают ОДК цинка в
почве, коэффициенты концентрации химического вещества больше единицы.
3. Разница между минимальными и максимальными значениями валового содержания хи¬
мических веществ в почве составляет по: ртути - 8,0 раз, свинцу - 9,6 раз, меди - 3,25 раз,
цинку - 28,52 раза.
4. Максимальное содержание в почве подвижной формы свинца и цинка превышает ПДК
этих веществ в почве.
5. Максимальное содержание в почве подвижной формы меди не превышает ПДК.
6. Разница между минимальными и максимальными значениями подвижной формы содер¬
жания химических веществ в почве составляет по: свинцу - 16, 9 раз, меди - 15,8 раз,
цинку- 142 раза.
Для распространения в почве тяжёлых металлов характерна высокая неоднородность. В распределении свинца, меди и цинка наблюдается совпадение контуров максимального и минимального накопления. Это, по всей видимости, свидетельствует об одинаковой природе происхождения данных элементов - техногенной. Содержание химических веществ в почве выше на площадках, расположенных со стороны улицы Жуковского и улицы Краснозаводской. Приведённые данные свидетельствуют также о том, что кислоторастворимые (подвижные) формы свинца, цинка, меди неравномерно накапливается в почве на обследованной территории. Цинк и свинец отличаются более высоким содержанием подвижных форм в почве.
Общий вывод: при обследовании установлено, что прямого влияния промышленные предприятия на обследованную территорию не оказывают. Наземный транспорт оказывает воздействие на почвы: выбросы тяжелых металлов по улицам Жуковского и Краснозаводской. Поступление загрязняющих веществ происходит с выхлопными газами и пылевыми частицами от истирающихся деталей машин и компонентов дорожного полотна. Перенос загрязнителей осуществляется преимущественно воздушным путем.

• Вопрос куратора (Показатели состояния почвы по содерж. ТМ) Irina A. Martynenko 21/1/2008 (0)